蓝桥杯--穿越雷区(宽度优先搜索)
程序员文章站
2022-05-21 18:01:06
...
标题:穿越雷区
X星的坦克战车很奇怪,它必须交替地穿越正能量辐射区和负能量辐射区才能保持正常运转,否则将报废。 某坦克需要从A区到B区去(A,B区本身是安全区,没有正能量或负能量特征),怎样走才能路径最短?
已知的地图是一个方阵,上面用字母标出了A,B区,其它区都标了正号或负号分别表示正负能量辐射区。 例如: A + - + - - + - - + - + + + - + - + - + B + - + -
坦克车只能水平或垂直方向上移动到相邻的区。
数据格式要求:
输入第一行是一个整数n,表示方阵的大小, 4<=n<100 接下来是n行,每行有n个数据,可能是A,B,+,-中的某一个,中间用空格分开。 A,B都只出现一次。
要求输出一个整数,表示坦克从A区到B区的最少移动步数。 如果没有方案,则输出-1
例如: 用户输入: 5 A + - + - - + - - + - + + + - + - + - + B + - + -
则程序应该输出: 10
解题说明:
宽度优先方法
1.设置一个node类存放当前状态a[][]和记录步数
2.设置一个存放node的队列
当队列不空取出队头,枚举四个方向并加以条件判断,是否可以移动
若可以移动,将原来的位置置为0,这样就不会返回原位置(因为是宽度,不存在回溯),并将新的状态进入队列
若新的位置和B的位置一致,则返回当前状态步数+1,搜索结束
否则继续判断下一个位置。
package 穿越雷区;
import java.util.List;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;
public class Main {
static int n;
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
// TODO Auto-generated method stub
Scanner in=new Scanner(System.in);
n=in.nextInt();
String at[][]=new String[n][n];
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=0;j<n;j++){
at[i][j]=in.next();
}
}
node fn=new node(at,0,n,"0");
System.out.println(bfs(fn));
}
public static boolean check(int x,int y,node at){
if(x<0||y>=n||x>=n||y<0) return false;
if(at.ct=="0") return true;
if(at.ct.equals("+")&&(at.a[x][y].equals("-")||at.a[x][y].equals("B"))) return true;
if(at.ct.equals("-")&&(at.a[x][y].equals("+")||at.a[x][y].equals("B"))) return true;
return false;
}
public static int bfs(node fn) throws CloneNotSupportedException{
List<node>list=new LinkedList<node>();//存放生成的所有状态
list.add(fn);
int dir[][]={{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}};
int xb = 0,yb=0;
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=0;j<n;j++){
if(fn.a[i][j].equals("B")){
xb=i;
yb=j;
break;
}
}
}
while(!list.isEmpty()){
node tn=list.get(0);//取出队头
list.remove(0);
int x=0,y=0;
String ta[][]=new String[n][n];
for(int i=0;i<n;i++){
ta[i]=tn.a[i].clone();
}
//找到当前状态的A的坐标
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=0;j<n;j++){
if(ta[i][j].equals("A")){
x=i;
y=j;
break;
}
}
}
for(int i=0;i<4;i++){
int nx,ny;
String t;
nx=x+dir[i][0];
ny=y+dir[i][1];
if(check(nx,ny,tn)){
String st=ta[nx][ny];
ta[nx][ny]=ta[x][y];
ta[x][y]="0";
node nn=new node(ta,tn.ants+1,n,st);
if(nx==xb&&ny==yb) {
return tn.ants+1;
}
list.add(nn);
ta[nx][ny]=st;
ta[x][y]="A";
}
}
}
return -1;
}
}
class node implements Cloneable{
String a[][];
int ants;
String ct;
public node(String a[][],int ants,int n,String ct) throws CloneNotSupportedException{
this.a=new String[n][n];
this.ants=ants;
this.ct=ct;
for(int i=0;i<n;i++){
if(a[i].clone().length!=0){
this.a[i]=a[i].clone();
}
}
}
}
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